FCC 催化劑促進重油轉化

巴斯夫推出了用于中度摻渣條件的新一代催化劑Altrium，Altrium催化劑是基于AIM（先進新型載體）和IZY（改進Y 沸石）兩種技術的結合。AIM整合了幾種新型載體技術，選擇性地納入催化劑設計，進行性能和適用性的廣泛選擇。提供了微調沸石與載體比例的靈活性。隨著AIM的引入，巴斯夫開啟了新一代的載體系列，通過提高孔隙率來提高性能，使大分子擴散到更多、分布更好的活性位點上。此外，Altrium催化劑的載體和沸石是由一個過程制造，確保其分散度好、彼此相鄰。這種原位處理使載體形態具有最大的靈活性和可控性，使催化劑具有更高的耐磨性、不含氯和最低的鈉含量。

催化劑制造過程提供了更多的靈活性。首先，以高嶺土和功能載體為原料制備催化劑微球，然后在微球中生長沸石，沸石生長所需的物質由微球本身提供，即“原位”生長，由于沸石直接生長在微球上，形成了外延層，不再需要單獨的粘結劑。原位法使催化劑中包含了高質量的沸石。此外，該過程還形成更開放的孔隙結構，提高金屬耐受性。

商業試驗Bayernoil Neustadt催化裂化裝置使用巴斯夫催化劑，深度部分燃燒，將高金屬和高殘炭渣油原料轉化為有價值的產品。為了使煉廠盈利能力最大化，FCC催化劑通過設計金屬耐受性、比表面積、沸石稀土含量、載體類型和孔結構等參數來滿足裝置的特定要求。首先，優化孔結構促進重質原料分子擴散，促進重油裂化。其次，優化沸石和載體的相對含量，從而優先保證轉化率或收率。Altrium FCC 催化劑經過了微調和定制，得以實現Bayernoil 的新目標。為此，催化劑的設計特點包括：沸石與載體（Z/M）的比例較低；良好的金屬耐受性，保持低干氣收率的同時最大限度促進重油轉化；確保再生催化劑上的碳含量保持在低水平，避免破壞部分燃燒狀態。低Z/M比的催化劑將促進重油轉化，因為載體表面積已經過優化，促進了重油分子的裂化，對進入沸石的原料進行了預裂解。

催化劑對比在先進裂化評估（ACE）裝置上，定期對催化劑進行評估，以便監測商業試驗的進展。流化干氣系數（FDGF）是根據轉化率調整的干氣收率（C2及以上輕組分）。氫氣收率和FDGF受金屬含量影響很大。使用Altrium催化劑，其FDGF在典型金屬含量的全部范圍內都保持不變，這意味著濕式壓縮機運行可靠，不受干氣產率變化影響。

FCC試驗期間的操作條件再生溫度受許多因素影響，包括操作條件、催化劑活性與進料品質等。在進料的殘炭（CCR）處于典型范圍內時，新催化劑保持了相似的再生溫度。報告的催化劑活性，稱為流化活性測試（FACT），是在ACE裝置中使用標準原料進行催化劑樣品試驗獲得的質量分數轉化率。在特定催化劑添加速率范圍內保持不變。由于裝置轉化率是FCC工藝條件、原料性質和催化劑性質的函數，FACT 活性提供了催化劑對裝置轉化率貢獻的單獨評價。使用Altrium 催化劑，催化劑活性在Bayernoil煉廠使用的催化劑添加速率范圍內保持穩定。

FCC裝置的性能使用Altrium催化劑，輕循環油與重油的比例（LCO/BOT）提高，使得高價值產品的轉化率提高，這要歸功于大分子的轉化。在新型催化劑的作用下，在穩定的載體表面高度分散的沸石晶體為原料裂化提供了通道，然后進料在活性材料上而不是在非晶載體上裂化，從而提高選擇性并減少積碳的形成。同時，由于裂化產物向沸石內二次擴散的減少，過度裂化也降到了最低。最終結果是高重油轉化率與低積碳，高附加值液體產品收率提高。總的來說，Altrium催化劑有助于促進重油轉化，從而減少了油漿2.5%～3.0%（w），生產更多高附加值產品、汽油和LCO。

提高盈利能力對Altrium 催化劑提供的經濟效益進行估算，汽油收率保持不變，而積碳和油漿收率減少。由于更有價值的LCO 收率增加，因此轉化率降低。在這些條件下，使用標準煉油產品價格，可將利潤率提高0.50～0.60美元/桶。在實際過程中，將根據市場條件，進一步優化產品結構。

新型Altrium 催化裂化催化劑中結合了巴斯夫最新的載體技術，表現出了卓越的性能，為Bayernoil Neustadt煉廠的FCC裝置運營帶來了額外的收益。在保持可靠穩定運行的同時，該煉廠促進了重油轉化，使之成為更有價值的產品。